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Univ. Paris-Saclay
Etude des sources EUV par le formalisme des supraconfigurations
Etude des sources EUV par le formalisme des supraconfigurations

Fig.1 : émission d’un plasma de xénon de densité 0,01 g/cm3, de température 30 eV et de longueur 500µm obtenue par le code de supraconfiguration.

Un premier formalisme particulièrement efficace pour décrire de tels plasmas présentant des milliers (ou bien plus) de niveaux peuplés et donc des dizaines de milliers (voire des millions) de raies atomiques est la théorie des supraconfigurations [4] dont une implémentation numérique fondée sur l'approximation "local density" a été proposée par l'un des membres de notre groupe [5]. Cette approche présente plusieurs aspects utiles : la thermodynamique (dans l'hypothèse ETL) est incluse de manière auto-cohérente, il est possible de considérer un grand nombre d'orbitales simultanément, le continuum est inclus ainsi que l’ionisation par pression ; enfin le code est robuste et d'exécution très rapide. Le code en supraconfigurations est ici appliqué à l'émission EUV du xénon à kT = 30 eV et une densité de 102 g/cm3 (fig 1). Cette température doit être proche de l'optimum car 3 kT, maximum de la courbe de Planck, correspond alors environ à l'énergie d'un photon de λ= 135 Å. Le calcul [6] montre une large bande d'émission de 100 à 150 Å où la contribution des transitions 4d–4f, 4p–4d et 4d–5p peut être repérée. On a pu aussi vérifier qu'à une telle densité, la contribution des transitions lié-libre et libre-libre reste faible, en dessous de 10 % du signal total. Ces résultats permettent donc de préciser la physique atomique pertinente, mais ils ne sont qu'en accord assez qualitatif avec l'expérience. Par rapport aux données expérimentales le maximum est déplacé vers les grandes longueurs d'onde, la bande calculée est significativement plus large que celle observée et la présence de plusieurs pics dans la région considérée n'est pas reproduite.

 

 

Références

[4] A. Bar-Shalom, J. Oreg, W.H. Goldstein, D. Shvarts, and A. Ziegler, Phys Rev A 40 3183 (1989).

[5] T. Blenski, A. Grimaldi, and F. Perrot, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 65, 91 (2000).

[6] F. Gilleron, M. Poirier, T. Blenski, M. Schmidt, and T Ceccotti, J. Appl. Phys. 94, 2086 (2003).

 
#691 - Màj : 26/09/2018

 

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